SpaceX, NASA, ESA, Relativity Space, Blue Origin…¿qué tienen en común? Todos están utilizando la fabricación aditiva en la exploración espacial. Y aunque esta lista incluye muchos ejemplos de Europa y Estados Unidos, otras empresas de todo el mundo también se están uniendo a la carrera espacial con la impresión 3D. Tomemos, por ejemplo, Interstellar Technologies. La startup japonesa fue noticia a principios de este año tras al anuncio de importantes fondos del gobierno japonés y de Toyota a medida que Japón aumenta sus esfuerzos en sus programas espaciales. Para aprender más sobre Interstellar y sus proyectos futuros, hablamos con Satoshi Nakayama.
3DN: ¿Podría presentarse y contarnos sobre su conexión con la impresión 3D?
Satoshi Nakayama
Mi nombre es Satoshi Nakayama, soy Director de la Junta Directiva y Vicepresidente de Launch Vehicle en Interstellar Technologies Inc. Antes de unirme a Interstellar, había pasado 12 años en Mitsubishi Precision Company, donde me desempeñé como Gerente de Proyectos para el desarrollo de sensores de navegación para cohetes operados por el Gobierno japonés, adquiriendo experiencia de primera línea en la industria espacial de Japón. Me uní a Interstellar en 2021, donde he trabajado en desarrollo de aviónica, diseño de confiabilidad y control de calidad. Fui nombrado Vicepresidente de Vehículo de Lanzamiento en mayo del año pasado.
Durante mi tiempo trabajando con cohetes operados por el gobierno, sentí que la naturaleza tradicional y reacia al riesgo de la industria espacial de Japón hacía difícil la adopción de nuevas tecnologías e innovaciones. Trabajar en Interstellar es una experiencia diferente, ya que nos atrevemos a romper con lo convencional y asumir desafíos nuevos y audaces. Considero que la misión de Interstellar es impulsar la transformación en la industria espacial de Japón.
ZERO, nuestro vehículo orbital, está repleto de nuevos proveedores, componentes innovadores y tecnologías innovadoras. Al lanzar con éxito ZERO, nuestro objetivo es convertir estos desafíos en logros comprobados, contribuyendo a la expansión no solo de la industria espacial de Japón sino también de Asia y al fortalecimiento de su cadena de suministro.
3DN: ¿Cuál es la misión de Interstellar Technologies? ¿Cómo surgió la empresa?
Interstellar Technologies es una startup japonesa nacida en 2013 que se dedica a construir infraestructura espacial asequible y accesible, procurando un futuro donde el espacio esté al alcance de todos. Hemos realizado siete lanzamientos, tres de ellos suborbitales y con éxito, lo que convierte a Interstellar en la primera empresa privada japonesa en llegar al espacio. Nuestro equipo ha crecido hasta contar con más de 200 empleados repartidos en cuatro oficinas diferentes por todo Japón.
Actualmente estamos desarrollando el cohete de lanzamiento orbital ZERO y los servicios satelitales Our Stars, con el objetivo de establecer el primer negocio de cohetes y satélites de comunicaciones verticalmente integrados de Japón.
3DN: ¿Podría contarnos cómo utilizan la fabricación aditiva para fabricar cohetes? ¿Cuáles son los beneficios de utilizar la fabricación aditiva para aplicaciones espaciales?
En la fabricación de cohetes, la fabricación aditiva se aprovecha para mejorar la flexibilidad del diseño y mejorar la eficiencia de la producción. Una de sus ventajas clave es la capacidad de integrar componentes complejos como piezas de motor y turbobombas en una sola estructura. Esto conduce a menos componentes, menor peso, mayor resistencia y mayor confiabilidad, lo que contribuye a la optimización general del cohete.
Por ejemplo, ZERO utiliza una turbobomba que hace girar un impulsor para suministrar combustible al motor. Esta turbobomba funciona con un generador de gas (GG), un pequeño motor de cohete que quema metano líquido y oxígeno líquido. El gas de combustión se dirige a las palas de la turbina, que impulsan la turbobomba.
La turbobomba utilizada en ZERO
El GG funciona a alrededor de 400° C, una temperatura relativamente baja, y cuenta con una cámara de combustión esférica. Para reducir los costos de producción, la cámara se funde utilizando un molde impreso en 3D lleno de Inconel, una aleación resistente al calor.
Además, el inyector, que suministra combustible a la cámara de combustión, está impreso en 3D en acero inoxidable. Dado que los inyectores requieren canales de flujo internos precisos para crear patrones de pulverización complejos, la fabricación aditiva permite geometrías intrincadas con menos componentes y pasos de mecanizado.
Además, el colector de turbina de la turbobomba que dirige los gases de combustión GG a la turbina está impreso en 3D a partir de Inconel e integrado con la estructura de la turbobomba. Este enfoque permite un diseño ligero pero aerodinámico, al tiempo que incorpora canales de flujo interno altamente eficientes para una distribución óptima de gas a la turbina.
Al adoptar la impresión 3D, las piezas que antes requerían meses para fabricarse con técnicas tradicionales de fundición y mecanizado de precisión ahora se pueden producir de manera más eficiente. Esto acelera el desarrollo en Interstellar, lo que permite una innovación más rápida en la tecnología de cohetes.
3DN: Han recaudado bastante dinero de empresas como Toyota, así como del gobierno japonés. ¿Cómo lo utilizarán para impulsar la presencia de Japón en el espacio? ¿Qué papel desempeñará la FA?
La demanda de lanzamientos de pequeños satélites ha ido creciendo exponencialmente y algunos países han seguido el ritmo mejor que otros. Por ejemplo, Estados Unidos y China realizaron 158 y 68 lanzamientos respectivamente en 2024, mientras que la frecuencia de lanzamiento de Japón se limitó a solo 7 por año.
Para abordar esto, el gobierno japonés se ha fijado el objetivo de asegurar alrededor de 30 lanzamientos nacionales por año para principios de la década de 2030 y así satisfacer las diversas demandas de lanzamiento nacionales e internacionales. De hecho, Interstellar fue seleccionado para el SBIR, un programa creado por el gobierno japonés para impulsar el desarrollo de la tecnología espacial, del que hemos obtenido hasta 8.000 millones de yenes (53,5 millones de dólares).
La alianza estratégica de capital y negocios con Woven by Toyota, Inc., una empresa del Grupo Toyota, se centra en incorporar la experiencia de Toyota en áreas clave como la optimización de costos, el acortamiento de los plazos de entrega y el establecimiento de un sistema de producción en masa para vehículos de lanzamiento. Juntos, queremos fortalecer la cadena de suministro y el gobierno corporativo, con el objetivo de avanzar en la producción en masa de cohetes para ofrecer servicios de lanzamiento competitivos a nivel internacional que amplíen el acceso de Asia al espacio.
Oficina principal de Interstellar en Taiki
En cuanto a la fabricación aditiva, actualmente, en el desarrollo de cohetes en todo el mundo, cada vez se producen más componentes grandes, como tanques de propelente y cámaras de combustión, utilizando la impresión 3D.
La fabricación aditiva ofrece ventajas significativas, como menos componentes, menor peso, mayor resistencia y mayor fiabilidad. En Interstellar, estamos trabajando activamente en la expansión de la aplicación de la impresión 3D mediante el desarrollo de nuevos procesos y materiales de fabricación.
Al avanzar en estas tecnologías, nuestro objetivo es mejorar la competitividad del mercado de ZERO. Además, contribuir al crecimiento de la industria espacial de Japón y al fortalecimiento de su cadena de suministro. En el futuro, continuaremos explorando nuevas posibilidades en el diseño y la fabricación para ampliar los límites de la tecnología espacial. Puedes encontrar más información sobre Interstellar en nuestro sitio web AQUÍ.
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